DNA的結構

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1953年,生物學家華生和物理學家克里克,藉由科學家富蘭克林的一張精美的DNA晶體繞射圖,推測出DNA分子應該是雙螺旋的結構,這個發現讓當時的人們大開眼界;且從那時起,分子生物學便如雨後春筍般地蓬勃發展,而造就了今日絢麗的生物科技。

 

DNA (de-oxy-nucleic-acid),也就是“去氧核糖核酸”。如果將DNA想像成兩條串珠,互相地纏繞,每一個珠子即是DNA的一個基本單位,我們稱之為核苷酸。核苷酸是由鹼基、去氧核糖及磷酸三種成份所構成,我們依據核苷酸所含鹼基的不同,可分成四類:

   鹼基英文縮寫中文名稱
 Adenine  A  腺膘呤
 Thymine  T  胸腺嘧啶
 Cytosine  C  胞嘧啶
 Guanine  G  鳥糞膘呤

四種鹼基間存在著一個規則,A與T相對應,G與C相對應,而膘呤與嘧啶間的氫鍵力量能使DNA分子穩固。因為核苷酸只含有一個鹼基,所以我們常以A、T、C、G的縮寫來代表核苷酸。而DNA上鹼基排列的次序,即稱為DNA的序列。

進階學習

DNA的構造

DNA的構造

1953年4月25日,華生和克里克在自然雜誌上,提出雙螺旋的DNA構造,成了後世解開生命密碼的金鑰匙。他們提出DNA為雙股的分子,每一股由許多核苷酸連成長螺旋狀。這DNA的構造很像一個螺旋梯,兩條梯邊,就是五碳的去氧核糖與磷酸交替構成的兩條長鏈,兩股的方向剛好相反。

 

鹼基接在五碳糖的第一個碳的位置上,磷酸則接在第五個碳的位置上,並與相鄰核苷酸五碳糖的第三個碳接連,所以DNA的雙股具有由5'到3'的方向性。DNA中的鹼基有A、C、G、T 四種,在DNA上鹼基排列的次序,稱為DNA的序列。

 

雙螺旋之間的鹼基是互補的,必定是A與T相對、C與G相對,任何一段DNA中A與T或C與G的比值一定是1;知道了DNA一股中的鹼基數據,就能推知另一股中的鹼基數據。雙螺旋的直徑為20 A,1A = 10-10m,螺旋梯每轉一圈的DNA長34 A,約含十對鹼基。

 

計算DNA的長度時,常用多少個鹼基對來表示,例如1,000 bp 就是3,400(3.4 ×10-7m)長。DNA分子之間不同的地方,祇是含氮鹼基出現的次序,那正是生命訊息的密碼,決定以後所產生蛋白質的種類。